Электровозы ЧС2

Электровоз ЧС2
Годы постройки	1958—1976
Страна постройки	Чехословакия
Заводы	Шкода
Страны эксплуатации	СССР, Россия, Украина
Всего построено	1062
Система тока	постоянный, 3 кВ
Осевая формула	3О−3О
Данные для ЧС2Т:
Часовая мощность ТЭД	6x770 кВт
Скорость часового режима	86,4 км/ч
Длительная мощность ТЭД	6x680 кВт
Скорость длительного режима	91,5 км/ч
Конструкционная скорость	160 км/ч

Электрово́з ЧС2 — магистральный пассажирский электровоз постоянного тока, строившийся на заводах Шкода с 1958 по 1973 года для железных дорог Советского Союза.

Первые опытные электровозы ЧС2

В 1958 году заводы Шкода построили четыре шестиосных электровоза постоянного тока с тяговыми двигателями AL-4846zT часовой мощностью 586 кВт, то есть с такими же как применённые на электровозе ЧС1. Два электровоза имевшие передаточное отношение тяговой передачи 1,951 (заводская серия электровоза 25E₀) предназначались для СССР. Эти электровозы, обозначенные как ЧС2-001 и ЧС2-002 в декабре 1958 года прибыли в депо Москва-Техническая Московско-Курско-Донбасской железной дороги.

Конструкция электровозов

Кузов электровоза сварной конструкции представляет собой одну пространственную ферму, включающую в себя и нижнюю главную раму. Тележки электровоза трёхосные. Тормозное и тяговое усилие от тележек к кузову передаётся через шкворни, жёстко укреплённые в раме кузова, взаимодействующие с шаровыми сочленениями, помещёнными в балках тележек. Предусмотрено свободное поперечное перемещение тележек относительно кузова на 60 мм. Вес кузова передаётся на тележки через четыре боковых опоры. От рамы тележки на колёсные пары вес передаётся через резиновые сайлентблоки, установленные по концам листовых подбуксовых рессор. Буксы электровоза имеют по одному сферическому двухрядному подшипнику, в отверстия букс входят стержни (цапфы), запрессованные в раму тележки - через них передаются горизонтальные усилия. Рессоры второй и третьей колёсных пар первой тележки были соединены между собой продольными балансирами; на второй тележке соединены балансирами четвёртая, пятая и шестая колёсные пары. Между собой тележки соединяются сочленением с пружинным возвращающим устройством, не препятствующим продольному перемещению тележек. Для лучшего вписывания в кривые толщина гребней 2-й и 5-й колёсных пар была уменьшена на 10 мм.

Тяговые электродвигатели электровоза могут соединяться последовательно, последовательно-параллельно, и параллельно. На ходовых позициях каждого соединения было предусмотрено 5 ступеней ослабления возбуждения: 80 %, 65 %, 50 %, 40 %, 35 %. Переход с одного соединения ТЭД на другое осуществляется методом шунтирования электродвигателей резисторами.

Главный переключатель электровоза имеет 39 контакторных элементов, расположенных в два ряда, по обе стороны от кулачковых валов. Привод главного переключателя — пневмодвигателем системы Skoda. Переключатель имеет нулевую, подготовительную (X), 40 рабочих и 6 переходных позиций. Ходовые позиции (то есть позиции, на которых допускается длительная езда) - 22, 33, 40. Ослабление возбуждения осуществляется с помощью отдельного шестипозиционного переключателя с 20 контакторными элементами, похожего по конструкции на главный переключатель, но имеющим лишь один ряд контакторных элементов.

Защиту силовых цепей от токов короткого замыкания и перегрузок осуществляют быстродействующий выключатель, дифференциальные реле, реле перегрузки.

На электровозе было установлено четыре мотор-вентилятора, соединяемые по два последовательно, и два мотор-компрессора с электродвигателями на напряжение 2600 в, которые включаются последовательно с резисторами.

При диаметре колёс 1250 мм, передаточном числе 1,951 и напряжении на ТЭД 1500 в, электровозы развивали в часовом режиме силу тяги 17,3 тс и скорость 72,4 км/ч; в продолжительном режиме силу тяги 14,3 тс и скорость 76,1 км/ч. Максимальная допустимая скорость для опытных электровозов была установлена 140 км/ч, при конструкционной скорости 160 км/ч.

Испытания опытных электровозов

Электровозы ЧС2-001 и ЧС2-002 были направлены в депо Москва-Пассажирская-Курская для эксплуатационных испытаний на участке Москва — Скуратово Московско-Курско-Донбасской железной дороги. Электровоз ЧС2-002 прошёл тяговые испытания на участках Серпухов — Орёл Московско-Курско-Донбасской дороги и на участке Клин — Калинин Октябрьской дороги, где он водил специально сформированный состав массой до 1060 т, состоявший из 19 цельнометаллических пассажирских вагонов. На подъёмах в 8-9 тысячных установившаяся скорость была 100—110 км/ч, при силе тяги 30 — 33 тс. Максимальная скорость с составом достигала 140 км/ч.

Слабым узлом электровозов ЧС2-001 и ЧС2-002 оказались рамы тележек, в них образовывались трещины. Были выявлены и другие недостатки. Опытные электровозы просуществовали менее 10 лет и были исключены из инвентаря в 1967—1968 годах.

Серийные электровозы ЧС2

Электровоз ЧС2-056 без крышевых резервуаров, Новосибирск

Пульт управления электровоза ЧС2 серии 34E

Продольный коридор в 34E

С учетом опыта испытаний и эксплуатации электровозов ЧС3, ЧС2-001, ЧС2-002 заводы Шкода спроектировали и изготовили в 1961 году первые электровозы заводской серии 34E₀. Первые электровозы типа 34E₀ начали поступать в Советский Союз в середине 1962 года.

Кузов и дизайн у этих электровозов был значительно изменен. Рамы тележек были выполнены из сваренных по горизонтальной плоскости корытообразных профилей, что позволило избежать образования трещин.

Для определения влияния на тяговые качества электровоза разных систем рессорного подвешивания у электровоза ЧС2-004 продольные балансиры расположили между второй и третьей колесными парами, а у ЧС2-003 между первой и второй. На электровоз был применен тяговый привод по типу примененного на электровозе ЧС3 (привод системы Шкода), но с передаточным числом 1,75. Тяговые двигатели были заменены на AL-4846eT с часовой мощностью 700 кВт.

На электровозах изменилось расположение оборудования, изменены применяемые типы вспомогательных машин. Вместо четырех мотор-вентиляторов были установлены два, двигатели этих вентиляторов были рассчитаны на полное напряжение контактной сети — 3000 в. От этих вентиляторов через клиноременную передачу приводились также и генераторы цепей управления. Мотор-компрессоры состояли из электродвигателя постоянного тока мощностью 17 кВт и компрессора К2 (трехцилиндровый двухступенчатый) производительностью 2,5 — 2,7 м³/мин при частоте вращения вала электродвигателя 1350 об/мин. Чугунные пусковые резисторы были заменены на более легкие фехралевые.

Изменения коснулись и силовой схемы электровоза. Для уменьшения числа контактов была изменена схема включения ТЭД (якорь и обмотка возбуждения соседних ТЭД включались последовательно). Изменились ходовые позиции главного переключателя, ими стали 20, 33, 42-я. На электровозе был применен новый контроллер машиниста. Была изменена конструкция токоприемников.

Для удобства ремонта отдельных электроаппаратов, к которым подводилось много проводов цепей управления, соединение жгутов проводов стало выполняться с помощью малогабаритных штепсельных разъемов по типу применяемых в самолетостроении.

Для подъема токоприемника был установлен небольшой мотор-компрессор с электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи.

При диаметре колеc 1250 мм и напряжении на зажимах ТЭД 1500 в, новые электровозы 34E0 имели следующие параметры: часовой режим — сила тяги 16,5 тс и скорость 91,5 км/ч; продолжительный режим — сила тяги 13,7 тс и скорость 96,9 км/ч. На максимальной скорости 160 км/ч сила тяги составила 8,7 тс при ослаблении возбуждения 40 %.

Электровозы ЧС2-003 и ЧС2-004 испытывались на участке Ленинград — Малая Вишера, где развивали скорость 160 км/ч. В 1965 году электровозы были переданы на Куйбышевскую дорогу. В январе 1975 года эти электровозы были исключены из инвентаря.

С 1962 года начались поставки электровозов заводской серии 34E₁, в конструкцию этих электровозов внесены следующие изменения: перенесена из кузова в подкузовные ящики аккумуляторная батарея, изменено расположение сигнальных ламп на пульте, заменен кран вспомогательного тормоза (применен кран условный номер 254), заменен воздухораспределитель (применен 292 — типовой для железных дорог СССР). Система рессорного подвешивания осталась такой как на электровозе ЧС2-004.

С 1963 года начались поставки электровозов заводской серии 34E₂. На этих электровозах при неизменном диаметре бандажа (1250 мм) изменена с 75 до 90 мм толщина бандажа (за счет уменьшения диаметра центра колесной пары). С 205 электровоза начата заводская серия 34E₃, с 244 — 34E₄.

Электровозы ЧС2 и ЧС2Т серии 53E

ЧС2-851 на станции Славянск

Продольный коридор в 53E

Электровоз ЧС2-232 начал заводскую серию 53E₀. На этом электровозе был смонтирован реостатный тормоз. Схема реостатного тормоза предусматривала при торможении работу на реостаты двух групп попарно соединенных двигателей с подпиткой их обмоток возбуждения от аккумуляторной батареи. Кроме того, на электровозе были заменены некоторые электроаппараты и контроллер машиниста. Использование только четырех колесных пар из шести для торможения и ограничение по тепловой мощности тормозных резисторов (всего 1200—1300 кВт) сделали этот вид торможения малоэффективным. Это подтвердилось при испытании опытного электровоза летом 1964 года на Октябрьской железной дороге. Однако в силу того, что завод Шкода провел подготовку производства, электровозы с номера 305 (заводская серия 53E₁) выпускались с реостатным торможением. Эти электровозы получили наименование серии ЧС2^Т и производились с 1964 по 1965 гг.

Позже все новые ЧС2, а также переоборудованные старые, были без реостатного тормоза. 53E - самая массовая серия электровозов, поставленных в СССР фирмой Skoda. Внешне отличить 53E от старых электровозов серии 34E можно разве что по крышевому оборудованию. Внутри же имеются значительные отличия в расположении оборудования и электрических схемах. Заменены мотор-вентиляторы, зигзагообразный проход машинного отделения заменен двумя прямыми проходами. В силовой схеме электровоза применен мостовой переход с последовательного соединения двигателей на последовательно-параллельное, что позволило избежать провала силы тяги при переходе, сопровождающегося ударными нагрузками на карданные муфты и редукторы. Также на пультах машиниста установлены амперметры для отдельного контроля тока каждой ветви тяговой цепи и лампа сигнализации боксования.

Электровозы ЧС2Т серии 63E

Электровоз ЧС2^Т-964 серии 63E

С 1972 по 1976 гг строилась новая версия электровоза ЧС2^Т с кузовом по типу электровозов ЧС4^Т, получившая обозначение 63Е. Недостатки ранней серии ЧС2^Т были устранены. По сути, 63Е - совершенно новый электровоз, имеющий лишь некоторые общие элементы с 53Е, например, тележки и вспомогательные машины. Полностью перестроена силовая схема - главный переключатель заменён двумя контроллерами (промежуточным ПК 303 и главным ГК 045) и индивидуальными реостатными контакторами. Промежуточный контроллер - управляемый контроллером машиниста низковольтный групповой переключатель, управляющий вентилями пневмодвигателя ГК 045 и реостатных контакторов, а ГК 045 - высоковольтный контроллер, переключающий соединения тяговых двигателей. Переключатель ослабления поля также заменён на индивидуальные контакторы. Изменена и кабина машиниста, она выполнена по типу кабины электровоза ЧС4^Т.

На 2007 год все электровозы ЧС2^Т приписаны к ТЧ-8 Санкт-Петербург-Московский Октябрьской дороги и водят поезда в основном с Московского и Ладожского вокзалов Санкт-Петербурга.

В конце 1972 года на отечественные железные дороги поступили два опытных электровоза ЧС2т №875 и 876 с реостатным торможением (заводской тип 63Е0).Помимо прожекторов, расположенных над лобовыми стеклами, имелись прожекторы (по два с каждой стороны), смонтированные в середине торцевой стенки под лобовыми стеклами. На электровозах были установлены более мощные тяговые электродвигатели AL-4846dT, у которых была несколько изменена конструкция якоря и полюсов и улучшена теплопередача от обмоток к сердечнику якоря. Обмотки катушек имели изоляцию класса F. Мощность электровоза составляла 4620 кВт. Тяговые двигатели, как и на электровозах ЧС2, соединялись последовательно, последовательно-параллельно и параллельно, ходовыми позициями были 20, 33 и 42. На каждой из ходовых позиций можно было получить пять ступеней ослабления возбуждения - 85, 70, 57, 47 и 35 процентов. В отличие от электровозов серии ЧС2, на электровозах серии ЧС2т электродвигатели вентиляторов охлаждения тяговых двигателей были постоянно включены последовательно, а электродвигатели вентиляторов охлаждения пуско-тормозных сопротивлений - параллельно одной из секций этих сопротивлений.

Первая партия электровозов ЧС2т получила заводское обозначение 63Е1( № 945-1024), вторая - 63Е2(№ 1025-1062). Они имеет лишь незначительные отличия от опытных электровозов. В частности, их жалюзи камер пуско-тормозных сопротивлений управляются дистанционно и вручную из кабины машиниста, отсутствуют прожекторные лампы под лобовыми стеклами. На электровозах 63Е2 в отличие от 63Е1 в кабине машиниста имеется кондиционер, незначительно улучшены некоторые конструктивные элементы. На отечественные дороги поступило 120 электровозов серии ЧС2т. Все они приписаны локомотивному депо Санкт-Петербург-Пассажирский-Московский.

Технические характеристики электровоза ЧС2т: мощность электровоза - 4620 кВт, сила тяги часового режима - 19 400 кгс при скорости 86,4 км/ч, сила тяги длительного режима - 16 200 кгс при скорости 91,5 км/ч.

Высокоскоростные электровозы

С целью проведения опытных поездок с высокими скоростями на двух последних электровозах заводской серии 53E₃ (№№ 565 и 566) выпущенных в 1965 году был установлен привод с передаточным числом 1,52, что позволило поднять максимальную скорость со 160 до 180 км/ч. На этих электровозах большие зубчатые колеса были посажены на ось колесной пары, а не на ступицу центра, как на серийных электровозах. Опытным электровозам было присвоена серия ЧС2^м.

Электровозы имели следующие параметры: часовой режим — сила тяги 14,3 тс и скорость 105,3 км/ч; продолжительный режим — сила тяги 12,0 тс и скорость 111,5 км/ч. На максимальной скорости 180 км/ч сила тяги составила 8,5 тс при ослаблении возбуждения 40 %.

Оба электровоза поступили для испытаний на Октябрьскую железную дорогу, где в марте 1966 года одним из них была достигнута скорость 205 км/ч, а в феврале 1971 — 220 км/ч.

Выпуск и распространение электровозов

Всего до 1973 года заводы Шкода произвели и поставили в СССР 942 электровоза серии ЧС2. В конструкцию электровозов продолжали вносить изменения, но они не носили революционного характера.

Электровоз ЧС2-757

Электровоз ЧС2к-610 пл. Лагерный, Рязань

Кабина электровоза ЧС2К

Электромотриса на базе электровоза ЧС2

Электровоз ЧС2-426 после модернизации на ЗЭРЗ

Кабина модернизированного электровоза ЧС2-426

Два электровоза ЧС2 стали для заводов Шкода юбилейными: ЧС2-718 стал тысячным электровозом ЧС, а электровоз ЧС2-888 стал трёхтысячным электровозом заводов Шкода.

Поступившие на железные дороги СССР электровозы ЧС2 первоначально начали обслуживать пассажирские поезда на линиях Москва — Харьков — Иловайск (Московская, Южная и Донецкая дороги), Москва — Ленинград (Октябрьская железная дорога), а после насыщения электровозами этих направлений электровозы появились и на других направлениях. Электровозы стали обслуживать направления: Москва — Рязань — Куйбышев — Курган (Московская, Куйбышевская, Южно-Уральская дороги), Москва — Александров — Ярославль — Данилов (Московская и Северная дороги), Москва — Сухиничи, Москва — Вязьма, Москва — Владимир (Московская и Горьковская дороги).

Электровозы ЧС2 также поступали на Свердловскую, Приднепровскую, Западно-Сибирскую железные дороги.

Благодаря очень широкому распространению на всех столичных вокзалах, многих железнодорожных линиях, а также в популярных кинофильмах 70—90-х годов XX века (например, "Невероятные приключения итальянцев в России") электровоз ЧС2 стал весьма узнаваемым. Из-за характерного дизайна и низкого роста у железнодорожников электровоз получил прозвище «Чебурашка» (оно не относится к электровозам ЧС2^Т с новым кузовом выпуска позднее 1972 года).

Электровозы ЧС2 различных модификаций до настоящего времени остаются основными пассажирскими электровозами на линиях, электрифицированных на постоянном токе. В 2006 году был изготовлен первый электровоз ЭП2К, который должен прийти на смену ЧС2, но до этого электровозу предстоит пройти долгий путь испытаний и доводок.

Для поддержания технического состояния электровозов ЧС2 организован капитальный ремонт на Новосибирском ЭРЗ. После КРП электровозам присваивается индекс «к» (то есть электровоз получает наименование ЧС2К). Схема электровоза и его внешний вид практически не меняются.

В настоящее время много электровозов приписаны к депо Ожерелье и Москва-Сортировочная Московской дороги, Самара Куйбышевской, Барабинск Западно-Сибирской дороги. Кроме того, электровозы ЧС2 имеются на железных дорогах Украины.

Известные переделки электровозов

На базе электровозов ЧС2-540 и ЧС2-549 были изготовлена электромотриса А-ЧС2-540 и А-ЧС2-549 с пассажирским салоном для перевозки инженерного и начальствующего состава железных дорог при инспекционных поездках. По состоянию на 2004 год данная электромотриса находилась в депо Москва-Курская. А-ЧС2 сделаны на Запорожском электровозоремонтном заводе по заказу ОАО «РЖД» как самоходное транспортное средство для перевозки работников железной дороги разного ранга в оборудованном вместо машинного отделения пассажирском салоне. Кабина эаменена на новую, по типу кабины электровоза ЧС7. Также известна электромотриса А-ЧС2-552, приписанная к ТЧ-6 Москва-Сортировочная Московской ж. д.

Ярославский электровозоремонтный завод проводит глубокую модернизацию электровозов серии 53E, программа модернизации 34E не разработана, кроме того, она нецелесообразна из-за большого возраста электровозов. В процессе модернизации заменяется кузов, электроаппараты (на аппараты электровозов ВЛ10, ВЛ11), старые мотор-компрессоры заменяются новыми ВУ-3,5. В силовой схеме вместо групповых контроллеров переключения выполняют индивидуальные контакторы, управляемые микропроцессорной системой управления локомотивом (МСУЛ). Обновленный электровоз получает обозначение ЧС2К.

Так же Ярославский электровозоремонтный завод проводит модернизацию по проекту ЧС2К-Е, при которой электровоз вместо системы МСУЛ оборудуется единой системой автоведения и управления тяговым приводом (ЕСАУП).

Запорожский электровозоремонтный завод также модернизирует ЧС2 с заменой кузова, но оставляет при этом прежними схему, машины и аппараты.

В депо Курган также имеется переделанный в электромотрису электровоз ЧС2-053. При переделке сохранен оригинальный кузов.

Заводы, ремонтирующие электровозы

• Запорожский электровозоремонтный завод
• Новосибирский электровозоремонтный завод
• Ярославский электровозоремонтный завод

Ссылки

• Статья о ЧС2: «Легендарная двойка»
• Фотогалерея ЧС2 на RailInform
• Фотогалерея ЧС2 на RailGallery